收藏本站
《武汉科技大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于AVR的智能数字气压计的优化设计

曹万丹  
【摘要】: 数字气压计在地矿、气象台站、环保、实验室等各种工程环境已有广泛应用,它是利用压敏元件将被测气压直接变换为容易传输、检测的电流或电压信号,再经过后续电路处理并能够进行实时显示的一种设备。它的核心元件就气压传感器,它在控制压力变化、监视压力大小以及物理参量的测量等方面起着至关重要作用。采用单片机进行处理具有控制方便、简单和灵活性大等优点。 目前具有单一测压功能的气压计,其设定值是系统默认,无法调节和校正,使用起来不方便。本设计在许多方面做出改进,开发了一种多功能的数字气压计,可根据需要修改设定值并导入系统工作,其工作温度范围和测量气压范围较大,精确度较高,系统稳定性和抗干扰能力较强,多显示功能使使用者直观监测当前各个信号的状况(如显示温度、电源电压及压力电压值等),系统预留串行通信端口能将测得数据传输给计算机进行所需的各种处理,实现气压计的智能化,给使用者带来极大的方便。 本设计在当今主流气压计(基于传感器的气压计)的基础上,研究了影响气压计测量精度和工作稳定性方面的的问题,提出了一种用BP人工神经网络进行数据融合的方法来补偿传感器特性。传感器的输出特性直接影响整个系统的性能,但该特性容易受到如温度、磁场等许多环境因素的影响。本文通过人工神经网络(BP神经网络)对压力传感器输出信号进行处理后,最终实现压力传感器的温度补偿,提高传感器的测量精度。即把通过压力传感器和温度传感器测量到的目标量(气压)和干扰量(温度)作为样本数据输入到BP神经网络中,把待测量作为神经网络的期望输出值,可以看作神经网络的输出值。这样,就可以组成通常所需要的输入、输出样本数据对,然后送入神经网络学习,采用整批或分批数据学习输入学习,学习好的神经网络就可以用来工作或检验神经网络控制的效果。传感器特性补偿技术的研究对提高传感器的测量精度具有重要的现实意义。 通过分析BP神经网络的压力传感器温度补偿的研究结果,表明建立的BP神经网络模型经过训练后,达到了很好地补偿压力传感器所受的温度干扰,并提高测量精度的效果。此外,指出了本文的不足,并提出了改进方案。 综上所述,本文对数字气压计和其传感器温度补偿方面的研究具有实际应用价值。
【学位授予单位】:武汉科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP273.5

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林琳,陈金岭;便携式气压计的电路与系统设计[J];成都气象学院学报;2000年01期
2 张永怀,刘君华;采用BP神经网络及其改进算法改善传感器特性[J];传感技术学报;2002年03期
3 王世清;姜彤;侯占民;;单晶硅压力传感器温度漂移的补偿方法[J];传感器与微系统;2006年07期
4 樊衡;;传感器输出信号通用线性处理电路的研究[J];传感器世界;2006年08期
5 贾智伟 ,汪诚 ,刘红飞;传感器信号的线性化处理与非线性补偿[J];电子技术;2002年04期
6 蒋立平,郭延芬;基于ISP芯片的可编程数字移相器设计[J];电子技术应用;2001年02期
7 伊大成;;一款带有数字温度显示的精密气压/高度计[J];电子制作;2006年03期
8 沈绍祥,胡爱华;基于单片机控制的数字气压计设计与实现[J];国外电子元器件;2004年07期
9 陈小宇,乔翠兰;运用BP算法神经网络拟合传感器的输出特性[J];黄冈师范学院学报;2003年03期
10 岳建平;席广永;黎昵;;基于多小波的分布式光纤温度传感监测数据处理[J];河海大学学报(自然科学版);2008年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 蔺杰;数据融合的神经计算方法[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 冯波;多传感器信息融合技术的研究[D];南京航空航天大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王小立;何义涛;;AVR单片机在双温双控酒柜控制器中的应用[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年02期
2 魏义永;;例析Matlab软件融入光学教学课堂[J];合肥师范学院学报;2011年03期
3 宫俊卿;彭文标;赵亮方;操金点;;单工无线呼叫及数据传输系统的设计与实现[J];安防科技;2008年02期
4 周斌;陈伟海;于守谦;;基于AVR单片机的门禁控制器的设计与实现[J];安防科技;2008年02期
5 郭云志;;智能无线防盗报警器的设计[J];安防科技;2008年05期
6 郭志勇;陈小永;;基于μPSD3234的智能水位监测仪设计与实现[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年04期
7 张忠远;郭志勇;;基于PTC热敏电阻戊二醛消毒熏箱设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年05期
8 范羽;岑朝汝;;无线传输数字子母钟[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年02期
9 吴泽祎;何雄奎;肖健;宋晓光;;基于AVR单片机的自动对靶喷雾控制系统设计[J];安徽农业科学;2007年22期
10 陈光宇;;基于高频电容的谷物水分测量技术研究[J];安徽农业科学;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 田艳兵;王晓昕;;基于PSO算法的气动人工肌肉关节PID参数自整定[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 赵阳;梅劲松;;基于MS5607-B的手持式气压高度计设计[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
3 乐晋红;申紫娟;王国辉;刘春林;;微机应用于布光控制的设计[A];2006全国广播电视发射技术论文集(1)[C];2006年
4 申紫娟;聂晶;王立科;张艳冰;;一种新型遥控布光系统的设计[A];2007第二届全国广播电视技术论文集2(下)[C];2007年
5 徐银梅;付冬梅;刘冀伟;李文晶;;半实物化综合控制实验箱[A];北京高教学会实验室工作研究会2010年学术研讨会论文集(下册)[C];2010年
6 谢惠琴;;注塑机机筒内径磨损量的检测方法研究[A];首届珠中江科协论坛论文集[C];2011年
7 翟宇毅;罗焕新;;一种水面清洁机器人控制系统的设计[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
8 彭安民;胡兆燕;严荣国;葛斌;谢海明;;基于AVR单片机的耳鼻喉治疗设备控制系统[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
9 孙红胜;彭振哲;;MATLAB在双极型晶体管特性曲线讲授中的应用[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(上册)[C];2010年
10 祁开丰;;绥中电厂俄罗斯除尘器电控部分的技术改造[A];第十届全国电除尘、第二届脱硫学术会议论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋鼎国;无线传感器网络农业信息监控系统设计与数据融合研究[D];江南大学;2010年
2 徐菲;用于检测三维力的柔性触觉传感器结构及解耦方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 段红燕;不同载荷下缺口参数对轴类零件低周疲劳寿命的影响[D];兰州理工大学;2009年
4 郭秀丽;采伐联合机机械手运动分析与控制系统研究[D];东北林业大学;2011年
5 张进春;气流床煤气化工艺性能稳健优化与控制研究[D];中南大学;2011年
6 黄丹飞;基于生理信号关联分析的可组合多通道监护系统的研究[D];长春理工大学;2011年
7 张华;喷射液束电解—激光复合加工的基础研究[D];南京航空航天大学;2009年
8 陈国荣;面向服务的滚齿机故障诊断模式及关键支撑技术研究[D];重庆大学;2011年
9 路光达;基于仿生行为的移动机器人主动嗅觉技术研究[D];河北工业大学;2011年
10 孙晓东;无轴承永磁同步电机及其非线性控制研究[D];江苏大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张志伟;楼宇供暖节能系统的设计[D];山东科技大学;2010年
2 王岩庆;高校用水计量与远程抄表管理系统的设计[D];山东科技大学;2010年
3 张传晖;煤矿架空乘人装置的系统研究[D];山东科技大学;2010年
4 许雷;垃圾车专用控制器的研制[D];山东科技大学;2010年
5 姚文静;YJ-A型盘形闸工作间隙报警仪的设计[D];山东科技大学;2010年
6 杜守增;太阳能LED照明系统控制器的设计[D];山东科技大学;2010年
7 曹倩;基于分形的心电信号压缩技术的研究[D];山东科技大学;2010年
8 王超;嵌入式智能交通信号控制系统研究[D];长春理工大学;2010年
9 郑伟光;四旋翼无人机飞行姿态控制系统研究[D];长春理工大学;2010年
10 葛松林;基于CAN总线的纺织小张力智能传感器的研究[D];浙江理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 施伟,黄德修,刘德明,杨建良,张新亮,舒学文;分布式光纤温度传感器的研究与进展[J];半导体光电;1997年04期
2 阮晓钢;径向基网络的模糊逻辑运算性质[J];北京工业大学学报;1999年04期
3 林琳,陈金岭;便携式气压计的电路与系统设计[J];成都气象学院学报;2000年01期
4 王秀琳;曹云峰;;基于单片机的微型飞行器高度计[J];传感器与微系统;2006年05期
5 王世清;姜彤;侯占民;;单晶硅压力传感器温度漂移的补偿方法[J];传感器与微系统;2006年07期
6 何永红;文鸿雁;袁海莲;;基于多小波的变形监测信号处理[J];水电自动化与大坝监测;2007年01期
7 郭志恒,杨春英,包小林;机载多传感器两种数据融合方法探讨[J];电光与控制;1997年03期
8 姚远,王赛,凌毓涛;TLC2543在89C51单片机数据采集系统中的应用[J];电子工程师;2003年09期
9 孙功星,朱科军,戴长江,戴贵亮;层次式多子网级联神经网络[J];电子学报;1999年08期
10 黎湘,庄钊文,郭桂蓉;模糊自组织神经网络及其在信息融合目标识别中的应用[J];国防科技大学学报;1997年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张耀锋;孙以材;;基于BP神经网络温度补偿的压力传感器无线数据采集系统[J];传感器世界;2008年01期
2 王晓星;;基于DSP的罐头真空度测量温度影响及其修正[J];高等职业教育(天津职业大学学报);2007年03期
3 吕娓;李光林;;基于Labview和BP神经网络的温度补偿的研究[J];科技资讯;2006年31期
4 周彪;;超声波测距仪的制作[J];硅谷;2009年11期
5 卢亚东;林立新;;具有学习功能的传感器温度补偿新方法[J];电脑知识与技术;2009年21期
6 陆冬妹;;基于温度补偿的超声波倒车测距系统的设计[J];齐齐哈尔大学学报(自然科学版);2011年02期
7 常雨芳;黄文聪;;基于超声测距的可视倒车雷达预警系统设计[J];软件导刊;2010年12期
8 潘英俊;邱建勋;刘宇;黎蕾蕾;;采用神经网络补偿压电陀螺的零位温漂[J];自动化与仪器仪表;2006年04期
9 姜婷;周汉义;;基于MSP430的平衡式温度计的研制[J];工业控制计算机;2006年12期
10 张春光;;基于单片机的超声波测距系统的设计[J];机床与液压;2008年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 喻志伟;王兢;林剑锋;戚金清;;基于湿敏元件温度补偿的BP神经网络改进研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
2 周玮;杨声;张姝红;李忠庆;;小波神经网络在扩散硅压力变送器温度补偿中的应用[A];第二十四届中国控制会议论文集(下册)[C];2005年
3 张盛福;张鹏;;THP—Ⅱ气体露点测量仪[A];第八届全国气湿敏传感器技术学术交流会论文集[C];2004年
4 汤乐化;倪旭东;;新型蓄电池巡检仪的设计[A];浙江省电源学会第十一届学术年会暨省科协重点科技活动“高效节能电力电子新技术”研讨会论文集[C];2008年
5 薛兆强;徐建源;翁光辉;;断路器同步关合技术的研究[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(下)[C];2003年
6 吴越;方方;周伟;陈伟;;基于SHT75的氡室温湿度测控系统[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(2)[C];2008年
7 刘海霞;杨宇;周渭;;新型微机补偿晶体振荡器[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
8 陈晓颖;宋爱国;李建清;王晓蕾;朱益民;;遗传算法在硅压阻气压传感器温度补偿中的应用[A];2010航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2010年
9 李金山;徐达旺;李强;;一种基于二极管检波器微波功率测量方法研究[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年
10 李金山;徐达旺;李强;;一种基于二极管检波器微波功率测量方法研究[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集1)[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;初学单片机几个不易掌握的概念[N];北京电子报;2001年
2 易懿敏;飞利浦对单片机市场充满信心[N];中国电子报;2001年
3 广东 张则;51系列单片机(C语言)快速入门(六)[N];电子报;2010年
4 ;摩托罗拉“无缝嵌入” 发展中国MCU[N];中国计算机报;2003年
5 陕西 周彦芳;碟机中常用单片机W78E58-24维修方法及资料[N];电子报;2007年
6 重庆 郭学提;浅谈职校生学习单片机的误区[N];电子报;2008年
7 广东 张则;51系列单片机(C语言)快速入门(五)[N];电子报;2010年
8 杭州 赵郑洲;也谈单片机掉电数据保护的方法[N];电子报;2002年
9 山东 牛余朋;谈谈单片机硬件系统设计的基本原则[N];电子报;2004年
10 广东 刘少龙;编程、实验、仿真、ISP四合一单片机学习开发系统ME300B[N];电子报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王昌全;成都平原城市化土壤重(类)金属演变及其环境效应研究[D];西南农业大学;2005年
2 陈雪萌;一种压阻式微机械陀螺的研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2005年
3 李维胜;高技术企业可持续发展研究[D];吉林大学;2006年
4 何毅;基于BP神经网络电容法刨花含水率测试仪的研究与开发[D];南京林业大学;2006年
5 苗群;南四湖水环境质量评价研究[D];青岛大学;2008年
6 夏法锋;超声—电沉积镍基TiN纳米复合镀层的研究[D];大连理工大学;2009年
7 李勇平;基于改进粒子群神经网络的电信业务预测模型研究[D];华南理工大学;2009年
8 彭环云;灌浆自动检测与记录关键技术的研究[D];中南大学;2004年
9 王明祥;独立分量分析方法及在图像处理中的应用研究[D];上海大学;2005年
10 刘媛媛;多沙河流水库多目标优化调度研究[D];天津大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋继红;超声波液位检测仪的设计[D];吉林大学;2007年
2 何红丽;汽车动态称重系统的研究与设计[D];郑州大学;2007年
3 王红梅;高分辨力超声测距方法的研究[D];山东科技大学;2004年
4 桂宝佳;火炮抽气装置压力测试中温度影响的实验研究[D];南京理工大学;2007年
5 杨帆;数字液位变送器的研究与开发[D];武汉大学;2005年
6 宫云梅;智能压力传感器数据的补偿处理及无线传输[D];河北工业大学;2006年
7 苗玉杰;医用红外测温仪及温度补偿技术的研究[D];燕山大学;2005年
8 贺联勤;基于电流检测的抽油机井故障诊断机制研究[D];大庆石油学院;2008年
9 林鑫;公路车载动态称重系统的设计与开发[D];华东交通大学;2009年
10 姬生浩;扩散硅压力传感器温漂补偿的软件实现[D];西北工业大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026